Geum.ru

Учебное пособие для учащихся педагогических специальностей вузов и слушателей курсов повышения квалификации педагогических и управленческих кадров

Вид материалаУчебное пособие

Содержание


Компьютерные технологии в СДО
Подобный материал:
1   ...   26   27   28   29   30   31   32   33   34

Компьютерные технологии в СДО


Данный раздел соответствует (с небольшими косметическими изменениями) тексту работы: Пидкасистый П. И., Тыщенко О. Б. // Педагогика, 2000 № 5. С. 7-13. ссылка скрыта


При ознакомлении с литературой, в которой рассматриваются различные аспекты системы дистанционного обучения (СДО), актуальные как для программистов, так и для потенциальных потребителей их продукции, вызывает удивление, что ряд исследователей до сих пор склонны считать СДО новой формой (новым направлением) организации учебного процесса. СДО разрабатываются многие годы и применяются в различных учебных заведениях Запада, а также на заочных отделениях вузов России. При современном уровне развития компьютерных сетей иначе и быть не может (к началу 2000 г. в мире существует 2 млн. WWW-серверов с более чем 300 млн. страниц!).

Показателен, например, такой факт: информационно-поисковая система AltaVista (www.altavista.com), содержащая информацию о более чем 60 млн. WWW-страниц, на запрос «distance education» (дистанционное образование) нашла 180057 страниц, на запрос «distance learning» (дистанционное обучение) - 304 853 страницы; другая крупнейшая поисковая система - Lycos (www.lycos.com) после тех же запросов нашла соответственно 65018 и 58 588 страниц. При этом далеко не все теоретические и практические разработки, связанные с СДО, размещены на страницах «всемирной паутины» - существуют еще печатная форма публикаций и FTP (File Transfer Protocol - протокол передачи файлов; файловый архив, являющийся одним из автономных ресурсов Интернет).

Сегодня, учитывая тенденцию к повсеместному замещению печатных материалов высокоуровневыми электронными информационными технологиями, правильнее было бы говорить о наметившемся новом этапе развития системы дистанционного обучения, хотя надо признать, что многие базовые формулировки еще остаются не вполне проясненными.

Современная СДО предполагает две формы передачи знаний и контроля над их усвоением, а именно заочную и необязательную (в некоторых случаях очную). Непосредственное взаимодействие обучаемого или группы обучаемых с преподавателем, а также контакт посредством технических средств коммуникаций осуществляются в зависимости от принципа построения конкретной формы СДО, либо в строго определенное время (сессию), либо по мере возникновения в том необходимости. Такое обучение предъявляет достаточно жесткие требования к учебно-методическим материалам и квалификации преподавателя-консультанта.

В СДО информация предъявляется с помощью как зарекомендовавших себя печатных материалов, так и электронных технологий. Широко распространено применение аудио- и видеоматериалов с использованием рассылки магнитных носителей или и с помощью телевизионных передач и кабельного телевидения. С точки зрения дидактики эффективны такие компьютерные средства, как электронные учебники и электронные учебные пособия, автоматизированные обучающие системы, электронные энциклопедии, справочники и др. Самыми молодыми, но динамично развивающимися технологиями СДО являются электронная почта, «всемирная паутина», доски объявлений, интерактивные дискуссии, видеоконференции и другие Интернет-технологии.

Педагогическая технология играет важную роль в функционировании и развитии СДО. Однако до настоящего времени не изжиты разночтения понятия «педагогическая технология». Современная наука стремится познать природу педагогического процесса, постепенно расширяя горизонты своих исследований внутри его. Цель педагогической технологии, на наш взгляд, заключается в практическом осуществлении теоретических построений в образовательном процессе намеченных результатов. Иными словами, технология предназначена для того, чтобы производить и воспроизводить актуальные продукты этого процесса. Если наука по своей сути есть поиск истины, то технология есть конкретный способ реализации истины в каждом конкретном учебном материале, на конкретном уроке или семинаре. Таким образом, технология обучения есть прикладная дидактика, а именно теория использования передовых педагогических идей, принципов и правил «чистой науки».

Компьютерные технологии выстраиваются на используемых для решения ряда задач комплексах программно-аппаратных средств. Последние (исходя из масштабности охвата пользователей ЭВМ, аппаратных характеристик компьютеров и способов управления ими, а также возможности их применения в различных сферах учебно-познавательной деятельности) можно классифицировать следующим образом.
    1. Персональный компьютер (ПК), включающий в себя аппаратное обеспечение, в том числе периферийное оборудование и программное обеспечение; не имеющий средств физической (постоянной) связи с другими ПК и используемый для решения какой-либо одной или нескольких поставленных задач, в том числе для обучения. Он является базовым компонентом для решения задач обучения, тренинга, контроля за уровнем знаний обучаемых, подготовки учебно-методических материалов и использования для организации учебного процесса, вместе с тем входит в другие компьютерные технологии в качестве составного элемента.
    2. Многотерминальная ЭВМ, содержащая в своем составе центральную ЭВМ, соединенную линиями связи с терминалами, которые могут иметь свой процессор и другие ресурсы или управляться центральной ЭВМ. В настоящее время практически не используется в учебном процессе.
    3. Локальная вычислительная сеть (ЛВС) - группа ЭВМ, расположенных, как правило, в одной или нескольких соседних комнатах (классах), объединенных физическими линиями связи. Для управления ЛВС может быть использован специально выделенный компьютер - сервер. Приобретает все больше, значение и популярность в учебном процессе в связи с возможностью организации взаимодействия между обучаемыми и преподавателем.
    4. Интрасеть масштаба предприятия (учебного заведения) объединяет частично или полностью все «компьютеры и ЛВС учебного заведения. Включает в себя как специализированные; так и стандартные линии связи, например телефонные линии. Фактически является развитием возможностей ЛВС в администрировании и организации учебного процесса, взаимодействии во время занятий нескольких удаленных друг от друга групп обучаемых; упрощает доступ к учебной и научной информации, размещенной в компьютерах библиотеки, исследовательских центров и лабораториях вуза.
    5. Единая (глобальная) информационная компьютерная сеть - «всемирная паутина» (world wide web). Объединяет интрасети, ЛВС и отдельные компьютеры; позволяет применить электронную почту и другие Интернет-технологии, что безгранично расширяет коммуникационные возможности диалогового и другого взаимодействия между обучаемыми и преподавателем, а также поиска и доступа к учебной и прочей информации, размещенной в информационных центрах далеко за пределами класса, учебного заведения или домашнего компьютера.
    6. Специализированные средства для ввода в компьютер или вывода из него статичной и динамичной видеоинформации. К ним можно отнести сканеры, цифровые фото- и видеокамеры, аналоговые видеокамеры и видеомагнитофоны, телевизоры и проекционные устройства и др. Полезны при разработке, подготовке и тиражировании учебно-методических материалов, организации и проведении лекций, семинаров, конференций, деловых игр и т.д.

В соответствии с общепринятым подходом к классификации компьютерных программ в программном обеспечении (ПО) компьютеров можно выделить системное и прикладное ПО. Системное ПО предназначено для функционирования компьютерных систем, и его рассмотрение выходит за рамки данного анализа. В прикладном ПО целесообразно с точки зрения дидактического подхода к использованию компьютеров выделить три большие группы.
  1. Программы общего назначения (текстовые и графические редакторы, электронные таблицы, средства для проведения Презентаций и др.). Используются для подготовки учебно-методических материалов, формирования и заполнения информационной составляющей компьютерных обучающих систем, а также для самостоятельного изучения и использования во время различного рода учебных занятий.
  2. Специализированные программы (экономические, правовые, справочные системы и т.п.). Могут использоваться как вспомогательные элементы для обучения и тренинга или при построении и изучении специализированных курсов.
  3. Обучающие системы. Используются как основные элементы для организации и проведения лекционных, практических, зачетных и других форм занятий.

К настоящему времени созданы тысячи обучающих систем, однако их общепринятой классификации не существует. Выделяют следующие типы систем:
  • тренировочные, предназначенные для закрепления знаний, умений и навыков;
  • когнитивистские, ориентированные на усвоение понятий и работающие в режиме, близком к программированному обучению;
  • проблемного обучения, ориентированные на обучение посредством решения учебно-познавательных задач и реализующие принципы непрямого управления;
  • имитационные и моделирующие;
  • игровые, в которых игра используется в качестве средства обучения;
  • тестирующие и экзаменующие; справочно-информационные (базы данных и банки знаний, информационно-поисковые системы, словари и т.д.).

Для реализации идей и принципов программированного обучения в обучающих системах может быть применено несколько различных технологий, в том числе компьютерные средства развивающего обучения (например, электронный учебник) с «погружением» обучаемого в информационную среду или моделированием реальных ситуаций.

При различении технологий СДО по способам взаимодействия в процессе обучения выделяют синхронные и асинхронные учебные системы. В синхронных системах в процессе обучения происходит осуществляемое с помощью технических средств непосредственное взаимодействие обучаемого и обучающего. В синхронных системах всегда используются специализированные технические средства, например интерактивное ТВ, аудио, графика, компьютерные телеконференции, Interactive Relay Chat (IRC, интерактивный разговор), Multi User Domain (MUD, многопользовательский домен), Multi-user Object Oriented (MOO, многопользовательский объектно-ориентированны и).

В асинхронных системах пользователи (обучаемые и обучающий) действуют независимо друг от друга. Асинхронные системы включают в себя как традиционные формы, с использованием печатных материалов, аудио- и видеокассет, так и новые, под которыми подразумеваются компьютерные технологии, в частности электронные учебники, автоматизированные обучающие системы (АОС), автоматизированные обучающие курсы (АОК), экспертные обучающие системы (ЭОС) и другие, с использованием электронной почты, «всемирной паутины» (WWW), файловых архивов (FTP) и прочих компьютерных технологий.

В целях повышения качества управления процессом передачи знаний, улучшения взаимодействия участников конструируются смешанные системы, сочетающие в себе различные компоненты (в том числе из различных групп - асинхронные и синхронные).

Характер доступа позволяет выделить три группы программ и программных систем:
  • однопользовательские, т.е. используемые обучаемым на одном компьютере, независимо от преподавателя и других обучаемых;
  • сетевые, т.е. используемые в составе локальной вычислительной сети или интрасети учебного заведения, в пределах учебного класса или одновременно в нескольких классах учебного заведения. При этом возможно взаимодействие обучаемого с преподавателем, а также обучаемых между собой;
  • многопользовательские, т.е. удаленного доступа, основанные на Интернет-технологиях, также позволяющие взаимодействовать обучаемым между собой и с преподавателем в реальном времени. При этом участники учебного процесса могут находиться в различных уголках земного шара.

Асинхронные средства, основанные на Интернет-технологиях, несомненно, превосходят другие по многим параметрам, таким, как управление учебным процессом, наличие обратной связи и прочим, но нельзя не учитывать, что материально-техническая база учебных заведений, качество российских линий связи, особенно в провинции, оставляют желать лучшего. Кроме того, воспользоваться всеми преимуществами Интернет-технологий, применяемых в СДО, по экономическим, техническим или другим причинам многие потенциальные потребители сегодня не в состоянии.

В связи с вышесказанным есть все основания сделать вывод, что по сравнению с другими большими шансами на широкое распространение в СДО обладают однопользовательские компьютерные системы.

Формами таких компьютерных систем являются электронный учебник, электронное учебное пособие, АОС, ЭОС и др. В зависимости от заложенных возможностей они могут быть отнесены в специальной литературе к различным типам. Некоторые авторы полагают, что электронный учебник должен проверять уровень знаний учащихся, предъявляя очередную порцию информации только после усвоения предыдущей. Иначе говоря, электронный учебник ставится в один ряд с автоматизированными обучающими системами, но их, по нашему мнению, нельзя полностью отождествлять. Поэтому следует определиться с терминологией.

Электронный учебник - компьютерное обучающее программное средство, которое, во-первых, предназначено для предъявления новой информации, дополняющей печатные издания, и, во-вторых, служит для индивидуального (индивидуализированного) обучения и позволяет (в ограниченной мере) тестировать знания и умения обучаемого.

Автоматизированная обучающая система - это также компьютерное обучающее программное средство, которое:
  • предназначено как для предъявления новой информации, так и для научения промежуточному и итоговому тестированию (экзаменование);
  • обладает развитой системой помощи как по самой обучающей программе, так и по изучаемому предмету;
  • характеризуется возможностью поднастройки к обучаемому (его уровню знаний, скорости и пути продвижения по изучаемому материалу и т.д.);
  • обладает развитой системой сбора и обработки статистической информации об отдельном обучаемом, группе и потоке обучаемых;
  • накапливает информацию о частотности ошибок, возникающих при работе с обучающей системой или проявляющихся при выполнении контрольных заданий по изучаемой теме или дисциплине.

Вне зависимости от формы высокоуровневые компьютерные средства обучения должны использовать все современные достижения компьютерных технологий, в частности высококачественную графику, анимацию, звуковое сопровождение, видеоролики и т.п.

Неотъемлемыми достоинствами однопользовательских компьютерных систем являются ряд свойств, присущих только им. Возможность многократного «прогона» учебного материала положительно влияет на усвоение, закрепление полученных умений и навыков. Использование мультимедиа-технологий повышает уровень наглядности, что во многом обеспечивает успешность обучения. (Доказано, что исключительно визуальная информация усваивается человеком на 25%, исключительно аудиоинформация - на 12%, а комплексное аудиовизуальное представление информации поднимает этот функциональный уровень до 65%.) Большое значение имеют отсутствие привязки к месту и времени обучения, возможность выбора программы не только исходя из актуальных потребностей, но и по более «симпатичному» интерфейсу (внешнему виду и способам взаимодействия), а также осуществимость комплексного использования различных программ с суммированием их возможностей по обучению, тренингу и тестированию.

Несомненно, разработчикам при создании программ следует учитывать неоднородность аудитории. Малоопытные пользователи ПК, как правило, испытывают некоторый страх или, по крайней мере, неуверенность в своих действиях и знаниях на начальном этапе использования компьютера как средства обучения. Ими затрачивается масса времени и сил на, казалось бы, простые операции и совершаются самые невероятные ошибки. Вместе с тем к настоящему моменту уже успело сформироваться огромное количество людей, для которых персональный компьютер такая же обыденная вещь, как, например, телевизор.

В продуцировании применяемых в СДО однопользовательских компьютерных систем можно выделить несколько направлений. Во-первых, особняком стоят системы, появившиеся вместе с первыми персональными компьютерами и предназначенные как для тренинга навыков по самим компьютерным технологиям, начиная от основ информатики и заканчивая способами и средствами программирования, так и для изучения тонкостей компьютерного «железа» (аппаратного обеспечения). С дидактической точки зрения в подавляющем большинстве случаев такие системы несовершенны, так как их создавали и в настоящее время создают все кому не лень.

Во-вторых, постепенно нарастает количество обучающих систем для общеобразовательных дисциплин в системе среднего образования, общенаучных и специализированных дисциплин в системе высшего образования. В разработке таких систем, как правило, принимают участие различные специалисты, т.е. кроме программистов задействуются методисты и учителя-предметники. Однако во многих случаях, как ни прискорбно, организационная сторона дела оставляет желать лучшего.

В-третьих, отметим предназначенные для получения знаний и умений программные продукты, которые не связаны с системой среднего или высшего образования, но могут играть роль дополнений, средств самообразования. К ним, в частности, относятся расширенные лингвистические программы, нередко предназначенные для углубленного изучения иностранного языка, программы для повышения грамотности пользования родным языком, различные электронные справочники, энциклопедии.

В-четвертых, выделим направление, связанное с компьютерными технологиями для обучения и развития детей дошкольного и младшего школьного возраста. Решение соответствующих дидактических задач предполагает включение в обучающую программу элементов игры или построение обучения на основе игры. Следует заметить, что использование игровых форм обучения является наиболее перспективным в плане активизации учебного процесса, к каким бы группам или категориям ни относились пользователи. В таких системах особое значение приобретает применение мультимедиа-технологий. В частности, использование звука позволяет применять компьютерные обучающие системы для обучения и развития детей дошкольного и младшего школьного возраста, еще не умеющих или только начинающих читать. При этом компьютер (преподаватель) в процессе продвижения по игре-обучению дает ребенку инструкции.

Как уже говорилось выше, в однопользовательских компьютерных системах исключено «реальное» диалоговое наполнение. Поэтому при разработке программ, предназначенных для индивидуального обучения, необходимо с особой тщательностью разрабатывать как общую структуру условного диалога, так и, в особенности, формулировки, дополнения и уточнения заданий, вопросов и других подобных элементов. Функционально развитые, удобные программы с интуитивно-понятным интерфейсом позволяют улучшить диалог обучающей программы с пользователем, расширить сферы применения программы. Особое значение имеет адекватность реакции компьютера на логичное (ожидаемое) действие обучаемого, а также универсальность в плане интерпретации или выдачи соответствующего сообщения в случае некорректной постановки вопроса обучаемым. Иногда можно услышать опасения, что кто-нибудь захочет «поэкспериментировать» с целью поставить такую систему в тупик, но ведь то же самое может произойти, а иногда и происходит и при живом общении обучаемых с преподавателем. Опытный специалист имеет в своем арсенале ряд приемов и методов выхода из таких ситуаций и воздействия на обучаемого, по аналогии можно попытаться научить соответствующим приемам и компьютерную обучающую систему.

Автоматизированные и экспертные обучающие системы могут накапливать информацию о прохождении обучаемым как всего курса (дисциплины, темы), так и отдельных его (ее) частей, а затем использовать сохраненные данные при построении диалогов, моделировании подсказок и помощи. Обучающая система должна обладать определенным интеллектом при создании оценочных суждений, потому что после нескольких неудачных ответов реплики типа «отличное решение», «замечательно» и т.п. могут вызвать отрицательную реакцию. Очевидно, целесообразнее отказаться от промежуточной оценки или не использовать ярко выраженную эмоциональную окраску для такой оценки.

Возможность задавать вопросы обучающей программе позволяет обучаемому почувствовать в компьютере собеседника, что нередко снимает страх перед работой (общением) с неодушевленной и сложной техникой. Компьютерные технологии, предназначенные для работы в составе ЛВС или интрасети вуза, рассчитаны на максимально приближенное к действительности диалоговое взаимодействие между обучаемыми; оно позволяет им осуществлять взаимопомощь, участвовать в коллективном решении задач и деловых играх. Кроме того, вышеназванные системы упрощают администрирование программного комплекса, так как обычно существует специалист, организующий функционирование ЛВС, - и перед обучаемыми, в качестве которых могут оказаться начинающие пользователи персонального компьютера, не встанут проблемы настройки и технической поддержки компьютеров и программного обеспечения.

При живом диалоге смысловую нагрузку несут не только слова, но и жесты, мимика и другие невербальные элементы - с той же целью и в компьютерном диалоге применяются пиктограммы вопроса, восклицания, запрета и т.д., отдельные слова выделяются цветом или отличающимся начертанием символов, различным цветом оформляются окна. Впрочем, излишняя пестрота может отвлечь и, как следствие, ухудшить восприятие, поэтому необходимо стремиться к оптимальному варианту, искать «золотую середину».

Для решения задач улучшения визуализации и формирования диалогового взаимодействия используются современные средства мультимедиа. Развитие систем мультимедиа, т.е. многопланового представления информации, включая графику высокого разрешения с реалистичной цветовой палитрой, анимированным изображением, живое, в том числе полноэкранное, видео, позволило поднять презентабельность компьютерных обучающих программ на более высокий качественный уровень.

При проектировании и создании обучающих программ требуется соблюдать психологические принципы взаимодействия человека и компьютера. Их нарушение проявляется чаще всего в следующем: «избыточная помощь, недостаточная помощь, неадекватность оценочных суждений, избыточность информативного диалога, сбои компьютера, т.е. компьютер может давать ответ не по существу решаемой задачи, либо заданного вопроса, недостаточная мотивированность помощи, чрезмерная категоричность». Опасность таится в том, что вместо предполагаемого сокращения времени на обучение может произойти его увеличение, что снизит мотивацию к учению.

Применение компьютерных обучающих систем целесообразно только в комплексе с другими средствами обучения - не отрицая, а дополняя их.